文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
15.1 分子动理论、内能、固体、液体
考点一 物质的组成与微观量的估算...............................................................................................................................1
题组1：固体微观量的估算.........................................................................................................................................1
题组2：液体微观量的估算.........................................................................................................................................2
题组3：气体微观量的估算.........................................................................................................................................2
考点二 扩散运动、布朗运动和分子热运动.................................................................................................................3
题组1：扩散运动........................................................................................................................................................... 3
题组2：布朗运动........................................................................................................................................................... 4
题组3：分子热运动.......................................................................................................................................................5
考点三 分子力、分子势能与物体内能..........................................................................................................................5
题组1：分子力、分子势能与分子间距的关系....................................................................................................5
题组2：分子力、分子势能图像问题.......................................................................................................................6
题组3：物体内能........................................................................................................................................................... 7
考点四 固体和液体...............................................................................................................................................................8
题组1：晶体与非晶体..................................................................................................................................................9
题组2：液体的性质.......................................................................................................................................................9
题组3：液晶..................................................................................................................................................................11
15.1 分子动理论、内能、固体、液体
考点一 物质的组成与微观量的估算
题组1：固体微观量的估算
1. （单选）钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m
3)，摩
尔质量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A。已知1克拉=0.2克，则( )
A. a克拉钻石所含有的分子数为0.2a N A
M
B. a克拉钻石所含有的分子数为a N A
M
C. 每个钻石分子直径的表达式为
3√
3 M ×10
−
3
N A ρπ
(单位为m)
D. 每个钻石分子直径的表达式为√
6 M
N A ρπ (单位为m)
【答案】A
【解析】a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n= 0.2a
M ，所含分子数为N =n N A = 0.2a N A
M
，选项A 正确，B 错
误；钻石的摩尔体积V = M ×10
−
3
ρ
(单位为m
3/mol)，每个钻石分子体积为V 0= V
N A
= M ×10
−
3
N A ρ
，设钻
石分子直径为d，则V 0= 4
3 π (
d
2)
3
，联立解得d =
3√
6 M ×10
−
3
N A ρπ
(单位为m)，选项C、D 错误。故选：A。
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
2.科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol，
其分子可视为半径为3×10
−9m的球，已知阿伏伽德罗常数为6.0×10
23mol
−1。请估算该蛋白的密度。(计
算结果保留一位有效数字)
【答案】解法1：摩尔体积V = 4
3 π r
3 N A，故密度ρ= M
V =
3 M
4 π r
3 N A
=1×10
3kg/m
3
解法2：摩尔体积V =(2r )
3 N A，故密度ρ= M
V =
3 M
8r
3 N A
=5×10
2kg/m
3
注：答案在5×10
2kg/m
3～1×10
3kg/m
3之间均可。
题组2：液体微观量的估算
3.某种液体的密度为ρ=0.8×10
3kg/m
3，摩尔质量为M 0= 4.0×10
−2kg/mol，阿伏加德罗常数取
N A =6.0×10
23mol
−1。
(1)求1 L此液体中分子的个数；
(2)若将液体分子视为球体，求此液体分子的直径(保留一位有效数字)。
【答案】(1)V =1 L此液体的质量的为m= ρV =0.8kg，
分子的摩尔数为n= m
M 0
=20mol，
分子的个数为N =n N A =1.2×10
25个；
(2)设液体分子的直径为d，
则由题意可知V 0= M 0
ρ = N A· 1
6 π d
3，
解得d =
3√
6 M 0
πρ N A
=5×10
−10m。
4.水是人体正常生理代谢所必需的物质，一般成年人每天要喝2000mL左右的水。已知水的摩尔质量
M =18×10
−3kg/mol，水的密度ρ水=1.0×10
3kg/m
3，某同学一口气喝了90mL的水；已知阿伏加德
罗常数取N A =6.0×10
23mol
−1。求：
(1)该同学本次喝下的水的分子个数N；
(2)设想水分子是一个挨着一个排列的球体，忽略水分子的间隙，试估算水分子的直径d。(结果均保留两
位有效数字)
【答案】解：(1)该同学本次喝下的水的分子个数N = ρ水V
M
⋅N A =3.0×10
24个
(2)设水分子的直径为 d ，则有M
ρ水
= 4
3 π( d
2 )
3⋅N A
解得d = 4.0×10
−10m
题组3：气体微观量的估算
5. （单选）已知阿伏加德罗常数为N A(mol
−1)，某气体物质的摩尔质量为M (kg/mol)，该物质的密度
为ρ(kg/m
3)，则下列叙述中正确的是( )
A. 该物质1个分子的质量是ρ
N A
B. 该物质1个分子的大小是M
ρ N A
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
C. 1kg该物质所含的分子个数是ρ N A
D. 1kg该物质所含的分子个数是1
M N A
【答案】D
【解析】该物质1个分子的质量是M
N A
，选项A 错误；
该物质1个分子占有的空间大小是M
ρ N A
，选项B 错误；
1kg该物质所含的分子个数是1
M N A，选项C 错误，D 正确．
6.一间教室长宽高分别为a，b，c，假设教室内的气体处于标准状况，已知阿伏伽德罗常数为N A.每摩尔
气体在标准状况下的体积为V .(以上所有单位均已取国际单位)
(1)请估算教室内的空气分子个数N；
(2)请估算教室内的空气分子平均距离d．
【答案】(1)教室内气体的物质的量n= abc
V
教室里面的空气分子个数N =n N A
解得N = abc N A
V
(2)教室内每个分子占据的平均空间V 0= V
N A
将分子占据空间当作立方体模型V 0=d
3
解得d =
3√
V
N A
考点二 扩散运动、布朗运动和分子热运动
题组1：扩散运动
1. （单选）茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。泡茶时向茶杯中倒入热水，过一段时间后
水温降低，关于泡茶中的物理现象，下列说法中正确的是( )
A. 水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象
B. 泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高水分子的平均动能越大
C. 茶水的温度降低时，速率小的水分子数目减少，速率大的水分子数目增多
D. 水蒸气凝结成小水珠的过程中，水分子间的引力增大，斥力减小
【答案】B
【解析】A.水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是因为茶叶中的色素分子在水中扩散，扩散现象是分子
的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，所以这不是布朗运动现象，
A 错误；
B.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，无规则运动越剧烈，B 正确；
C.茶水温度降低时，水分子的平均动能减小，分子的平均速率减小，速率小的分子数目增多，速率大的分
子数目减少，C 错误；
D.水蒸气凝结成小水珠的过程中，分子距离减小，水分子间的引力和斥力均增大，D 错误。
故选B。
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
题组2：布朗运动
2. （单选）小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔30 s的位置
记录在坐标纸上，依次得到B、C、D、…、J点，把这些点连线形成如图所示的折线图，则关于该粉笔末
的运动，下列说法正确的是( )
A. 该折线图是粉笔末的运动轨迹
B. 粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动
C. 经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处
D. 粉笔末由B到C的平均速度大于C到D的平均速度
【答案】B
【解析】折线图是每隔30 s记录的粉笔末的位置的连线图，并非粉笔末的运动轨迹，A项错误；粉笔末的
无规则运动反映了水分子的无规则运动，B项正确；由于布朗运动的无规则性，不能确定经过B点后10 s时
粉笔末的具体位置，C项错误；由于 v = x
t ，由题图知xBC< xCD，t BC =tCD，所以D项错误。故选：B。
3. （单选）关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动
B. 悬浮在液体中的颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显
C. 悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的分子数越多，布朗运动越明显
D. 布朗运动的无规则性反映了颗粒内部分子运动的无规则性
【答案】B
【解析】解：AD、布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则
运动，也不是颗粒内部分子的无规则运动，故AD 错误；
BC、悬浮在液体或气体中的颗粒越小，分子对小颗粒的撞击就越不平衡，而且温度越高，无规则运动越
剧烈，布朗运动越明显，故B 正确C 错误；
故选B。
题组3：分子热运动
4. （多选）在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体( )
A. 分子的无规则运动停息下来B. 每个分子的速度大小均相等
C. 分子的平均动能保持不变
D. 分子的密集程度保持不变
【答案】CD
【解答】A.分子永不停息地做无规则运动，A 错误；
B.气体分子之间的碰撞是弹性碰撞，气体分子在频繁的碰撞中速度变化，每个分子的速度大小不可能相等，
B 错误；
CD.理想气体静置足够长的时间后达到热平衡，气体的温度不变，分子的平均动能不变，气体体积不变，
则分子的密集程度保持不变，故C、D 正确。
5. （单选）关于热现象，下列说法正确的是( )
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A. 温度是分子热运动剧烈程度的标志
B. 液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动
C. 内能是物体中所有分子热运动动能的总和
D. 一定质量的理想气体，压强仅与气体分子的平均动能有关
【答案】A
【解析】A.温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，故
A 正确；
B.悬浮在液体中小微粒的无规则运动称为布朗运动，故B 错误；
C.根据内能的定义可知，内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和，故C 错误；
D.从微观角度可知气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，故D 错误。
故选A。
考点三 分子力、分子势能与物体内能
题组1：分子力、分子势能与分子间距的关系
1. （单选）如图所示，用F 表示两分子间的作用力，用E p表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距
离由10r0变为r0的过程中( )
A. F不断增大，E p不断减小
B. F不断增大，E p先增大后减小
C. F先增大后减小，E p不断减小
D. F、E p都是先增大后减小
【答案】C
【解答】
当r =r0时，分子的引力与斥力大小相等，分子力为F =0，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中，
由图看出，分子力F 先增大后减小，此过程分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能Ep减小，故C
正确。
故选C。
2. （单选）分子力F随分子间距离r的变化如图所示。若将两分子从相距r =r2处释放，仅考虑这两个分子
间的作用，下列说法正确的是( )
A. 从r =r0到r =r1分子力表现为引力
B. 从r =r2到r =r1分子力先减小后增大
C. 从r =r2到r =r1分子力先做正功后做负功
D. 从r =r2到r =r1分子势能先增大后减小
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【答案】C
【解析】解：A、由图可知从r =r0到r =r1分子力表现为斥力，故A 错误；
B、由图可知从r =r2到r =r1分子力是先增大后减小，然后再增大，故B 错误；
CD、当r >r0时，分子力表现为引力，当r <r0时，分子力表现为斥力，所以从r =r2到r =r1分子力先表现
为引力，后表现为斥力，则分子力先做正功后做负功，所以分子势能是先减小后增大，故C 正确，D 错误。
故选：C。
题组2：分子力、分子势能图像问题
3. （单选）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A. 分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力
B. 分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C. 分子势能在r0处最小
D. 分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小
【答案】C
【解析】A.分子间距离大于r0，分子间表现为引力，A 错误；
BCD.分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，继续减小分子间距离，分子间
表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，则在r0处分子势能最小，BD 错误；C 正确
故选：C。
4. （多选）分子间势能由分子间距决定，若一分子a固定于原点O，另一分子b从x轴上x = x1点沿x轴向O
点运动，示意图如图所示，当b运动到x = x0点时，两分子间的分子力为零。规定两分子相距无穷远时分子
间的势能为零，下列说法正确的是( )
A. a、b间距离大于x0时，a、b间的分子力表现为引力
B. b运动到x = x0点时，分子势能为零
C. b从x = x1点运动到x = x0点的过程中，a、b间的引力一定逐渐减小
D. b从x = x1点运动到x = x0点的过程中，分子势能逐渐变小
【答案】AD
【解析】 a、b间距离大于 x0 时， a、b间分子力表现为引力，选项 A 正确；
b 运动到 x = x0 处时，分子势能最小，且小于零，选项 B 错误；
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
b 从 x = x1 点运动到 x = x0 点的过程中，a、b 间的引力一直增大，选项 C 错误;
b 从 x = x1 点运动到 x = x0 点的过程中，分子力一直做正功，分子势能逐渐变小，选项 D 正确。
题组3：物体内能
5. （单选）将烧瓶中的水加热至沸腾，将酒精灯移走，停止沸腾后用烧瓶塞将烧瓶口堵住，倒扣烧瓶，往
烧瓶上浇冷水，发现水再次沸腾，下列说法正确的是( )
A. 往烧瓶上浇冷水，烧瓶中的气体温度降低，内能不变
B. 往烧瓶上浇冷水，烧瓶中的气体内能减少，压强增大
C. 烧瓶冷却后，瓶塞可以更轻松地拔出
D. 海拔高的地方水的沸点比较低与上述现象涉及的原理相同
【答案】D
【解析】AB.烧瓶中的水加热至沸腾后堵住瓶口，倒扣烧瓶，往烧瓶上浇冷水，瓶中气体遇冷，温度降低，
内能减少，由气体压强的微观解释可知烧瓶中的气体压强降低，A、B 错误；
C.烧瓶冷却后，瓶中气体压强低于外界大气压强，瓶塞更难被拔出，C 错误；
D.水再次沸腾是由于气体压强降低，沸点降低，海拔高的地方气体压强较低，沸点较低，所以两个现象所
涉及的原理相同，D 正确。
故选D。
6. （单选）下列说法正确的是( )
A. 温度是物体的分子热运动剧烈程度的标志，气体温度降低，每个分子的动能都变小
B. 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D. 已知阿伏加德罗常数为N A，则m水中所含氢原子数是1
9 m N A×10
3个
【答案】D
【解析】A.物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志，标志着物体的分子热运动的剧烈程度，气体
温度降低，则分子的平均动能变小，并不是每个分子动能都变小，故A 错误；
B.内能是物体内所有分子的分子热运动动能和分子势能的总和，故B 错误；
C.气体压强不仅与气体分子的平均动能有关，还与气体分子的数密度有关，故C 错误；
D.m水中所含水分子数为 N = m×10
3 g
M 水
N A 个，一个水分子中含有两个氢原子，则所含的氢原子数
为 n=2 N = m×10
3 g
M 水
N A×2= m×10
3
18
N A×2= 1
9 m N A×10
3 个，故D 正确。
故选D。
考点四 固体和液体
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
题组1：晶体与非晶体
1.（单选）2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破一菱方氮化硼
晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是( )
A. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点
B. 晶体熔化过程中，分子平均动能不变
C. 晶体熔化过程中，分子平均势能不变
D. 单晶体的光学性质一定各向异性
【答案】B
【解析】A.单晶体和多晶体均有固定的熔点，故A 错误；
B.晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故B 正确；
C.晶体熔化吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，所以分子平均势能必增加，故C 错误；
D.单晶体在某些物理性质上是各向异性的，但其光学性质不一定各向异性，故D 错误。
故选B。
2. （多选）对下列几种固体物质的认识，正确的有( )
A. 食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C. 天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D. 石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
【答案】AD
【解析】A.食盐熔化过程中，温度保持不变，即熔点一定，说明食盐是晶体，故A 正确；
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，故B 错误；
C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，故C 错误；
D.石墨和金刚石组成它们的化学元素是相同的，都是碳原子，它们的物理性质不同，是由于碳原子排列结
构不同造成的，故D 正确。
故选AD。
题组2：液体的性质
3. （单选）将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【解析】解：A、若液体不浸润玻璃时，玻璃细管与水面接触部分，玻璃分子与水分子间的吸引力小于水
分子之间的吸引力，所以在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的球面，故A 错误；
BCD、若液体浸润玻璃时，玻璃细管与水面接触部分，玻璃分子与水分子间的吸引力大于水分子之间的吸
引力，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的球面，且细管越细，液柱上升越高，故B 正确，
CD 错误。
故选：B。
4. （单选）下列四幅图中有关固体和液体性质的描述，正确的是( )
A. 由图甲可知，由铁原子组成的物体一定具有各向异性
B. 图乙中液面形状说明，该液体不浸润管壁
C. 图丙中锄松土壤是为了利用毛细现象把地下的水分引上来
D. 图丁中荷叶上的水珠呈近似球体的形状，是因为液体表面张力的作用
【答案】D
【解析】A.图甲中铁是体心立方结构，铁是多晶体，多晶体不具有各向异性，故A 错误；
B.图乙中液面形状是凹形，说明液体浸润管壁，故B 错误；
C.锄松土壤是为了破坏毛细管，防止地下水分因毛细现象上升到地面蒸发，故C 错误；
D.荷叶上水珠呈近似球体，是液体表面张力使液面收缩，尽量使表面积最小(球体表面积最小)，故D 正确。
故选D。
题组3：液晶
5. （单选）如图所示，通电雾化玻璃是将液体高分子晶膜固定在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块
毛玻璃，不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。可以判断通电雾化玻璃中的液晶( )
A. 是液态的晶体
B. 具有光学性质的各向同性
C. 不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过
D. 通电时，入射光在通过液晶层后按原方向传播
【答案】D
【解析】液态是介于晶体和液体之间的中间状态，既具有液体的流动性又具有晶体光学性质的各向异性，
A、B 错误．
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
不通电时，即在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，入射光在液晶层发生了漫反射，穿过玻璃
的光线少，所以像毛玻璃不透明；通电时，液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，入射光在通过液
晶层后按原方向传播，C 错误，D 正确．
6. （单选）液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅
图哪个是液晶态分子排列图( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】【详解】AD.液晶在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱
无章的，选项A、D中分子排列非常有序，不符合液晶分子的排列规律，故AD 错误；
B.选项B 中分子排列比较整齐，但从另外一个角度看也具有无序性，符合液晶分子的排列规律，故B 正确；
C.选项C 中，分子排列是完全无序的，不符合液晶分子的排列规律，故C 错误。
故选B。
10
